- 硫和氮的氧化物
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某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应).请回答下列问题:
(1)A为实验室制氯气的发生装置,反应原理为______.(填化学方程式).某学生用12mol•L-1的浓盐酸100mL和足量的MnO2反应制Cl2,实际得到的Cl2______6.72L(1分)(填“<”或“>”或“=”).
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式为______.
(3)此实验所得漂白粉的有效成分偏低.该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应:
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是______.
②试判断另一个副反应是______,为避免此副反应的发生,可将装置作何改进______.
(4)C装置的作用是______.
正确答案
解:(1)加热条件下,二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,发生MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑,随反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,但稀盐酸和二氧化锰不反应,则实际得到的Cl2<6.72L,故答案为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑;<;
(2)因氯气与消石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学反应方程式为2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(3)①因温度较高时发生副反应生成Ca(ClO3)2,则可将B装置冷却来避免该副反应的发生,
故答案为:将B装置冷却(或将B装置放在冷水浴中);
②因浓盐酸易挥发,则另一个副反应为HCl与消石灰反应,所以应除去氯气中的HCl,即在A、B之间接一个饱和的NaCl溶液洗气瓶可除去HCl,
故答案为:HCl与消石灰反应;在A、B之间接一个饱和的NaCl溶液洗气瓶;
(4)因氯气有毒,则装置C的作用为吸收未完全反应的氯气,防止污染空气,故答案为:吸收未完全反应的氯气,防止污染空气.
解析
解:(1)加热条件下,二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,发生MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑,随反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,但稀盐酸和二氧化锰不反应,则实际得到的Cl2<6.72L,故答案为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑;<;
(2)因氯气与消石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学反应方程式为2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(3)①因温度较高时发生副反应生成Ca(ClO3)2,则可将B装置冷却来避免该副反应的发生,
故答案为:将B装置冷却(或将B装置放在冷水浴中);
②因浓盐酸易挥发,则另一个副反应为HCl与消石灰反应,所以应除去氯气中的HCl,即在A、B之间接一个饱和的NaCl溶液洗气瓶可除去HCl,
故答案为:HCl与消石灰反应;在A、B之间接一个饱和的NaCl溶液洗气瓶;
(4)因氯气有毒,则装置C的作用为吸收未完全反应的氯气,防止污染空气,故答案为:吸收未完全反应的氯气,防止污染空气.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、向氯水中加水相当于将酸稀释,会降低溶液的酸性,故A错误;
B、再酸性环境下,可以和氢离子反应的离子:HCO3-、NO3-和Fe2+不共存,故B错误;
C、明矾中的铝离子水解得到的氢氧化铝具有净水作用,是物理吸附作用,漂白粉具有氧化性而具有杀菌消毒作用,是化学漂白,原理不一样,故C错误;
D、C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,说明金刚石能量高于石墨,所以石墨越稳定,故D正确.
故选D.
用自来水养金鱼,在将水注入鱼缸之前,常须把水在阳光下曝晒一段时间,其目的是( )
正确答案
解析
解:自来水中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸见光分解生成盐酸和游离态氧,2HClO
2HCl+O2↑,
A.阳光照射本身不能增加水中O2的含量,由反应可知,反应生成氧气,氧气的量增加,但不是曝晒一段时间的目的,故A错误;
B.阳光照射不能杀菌,次氯酸分解生成的氧气具有强氧化性,能够破坏细菌的结构,从而杀死细菌,达到消毒目的,故B错误;
C.由反应可知,主要目的是使水中HClO分解,有利于金鱼生存,故C正确;
D.不会改变水中钙、镁离子的浓度,则不会改变水的硬度,故D错误;
故选C.
下列实验现象描述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氯气具有强氧化性,红热的铜丝在氯气中燃烧,生成氯化铜,现象为:产生棕黄色的烟,故A正确;
B.汽油密度小于水,所以用汽油作碘水中的萃取剂时,上层液体为紫色,故B错误;
C.碘化钠中含有钠元素,钠元素的焰色反应是黄色,故C错误;
D.过氧化钠具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和铁离子反应生成红褐色沉淀氢氧化铁,故D错误;
故选A.
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.液氯是氯气的液态形式,氯水是氯气的水溶液,含有HCl、HClO、Cl2等微粒,故液氯是纯净物,氯水是混合物,故A正确;
B.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,反应的化学方程式为:Cl2+H22HCl,溶于水中形成盐酸,故B正确;
C.次氯酸很不稳定,见光易分解,2HClO2HCl+O2↑,次氯酸钙较稳定,遇水生成Ca(OH)2和HClO,次氯酸钙比次氯酸稳定,故C错误;
D.石灰乳和氯气反应制备漂白粉,该反应为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,生成物中CaCl2和Ca(ClO)2为漂白粉的主要成分,Ca(ClO)2为有效成分,漂白原理为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO生成的次氯酸具有漂白性,故D正确;
故选C.
关于次氯酸的叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:因次氯酸具有以下性质:弱酸性、不稳定性和强氧化性,属于弱电解质,故选:A.
在下列化合物中,氯元素呈现+7价的是( )
正确答案
解析
解:A、该化合物中Cl元素的化合价是+1价,故A错误;
B、该化合物中Cl元素的化合价是+3价,故B错误;
C、该化合物中Cl元素的化合价是+5价,故C错误;
D、该化合物中Cl元素的化合价是+7价,故D正确.
故选D.
洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一.漂白粉是常用的消毒剂.
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为______.
(2)漂白粉的有效成分是(填化学式)______.
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为______.
正确答案
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3↓+2HClO
解析
解:(1)氯气与碱反应生成金属氯化物和次氯酸盐,工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,氯气和石灰乳
[Ca(OH)2]反应生成氯化钙和次氯酸钙以及水,方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;
(2)次氯酸盐是漂白杀毒剂的有效成分,漂白粉的有效成份是Ca(ClO)2,故答案为:Ca(ClO)2;
(3)漂白粉的漂白原理是:次氯酸钙与空气中的水和CO2作用生成的次氯酸是一种很好的杀菌消毒剂,反应方程式如下:
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO.
我国从1994年起在食盐中添加碘酸钾(KIO3)作为营养强化剂.请回答:
(1)成人如果长期缺碘,会引起的病症是______(填字母).
A.佝偻病 B.甲状腺肿大 C.夜盲症
(2)在瘦肉、胡萝卜、海带中,富含碘元素的是______.
(3)依据化学方程式为:5KI+KIO3+6HCl=6KCl+3I2+3H2O可检验加碘盐中是否含有碘.此反应中的还原剂是______(填化学式),生成的含I2的溶液遇淀粉可变为______色.
正确答案
B
海带
KI
蓝
解析
解:(1)碘是合成甲状腺激素不可缺少的元素,其缺乏时会引起甲状腺肿大,故答案为:B;
(2)碘在海生植物如海带中含量较高,故答案为:海带;
(3)根据氧化还原反应方程式5KI+KIO3+6HCl=6KCl+3I2+3H2O,碘的化合价分别从-1价、+5价变为0价,从-1价升高到0价,化合价升高因此KI是还原剂,从+5价降低到0价,化合价降低是氧化剂,得到的单质碘遇到淀粉变为蓝色.故答案为:KI;蓝.
现有以下四种物质:A.、B.Ca(ClO)2、C.NO2、D.Si,请根据题意,选择恰当的选项用字母代号填空.
(1)漂白粉的有效成分是______;
(2)通常状况下呈红棕色的是______;
(3)电子工业中作为半导体材料的是______;
(4)通常状况下带有特殊气味、不溶于水的液体是______.
正确答案
B
C
D
A
解析
解:(1)漂白粉的有效成分是次氯酸钙,故答案为:B;
(2)二氧化氮通常状况下呈红棕色的气体,故答案为:C;
(3)硅在电子工业中常作为半导体材料,故答案为:D;
(4)通常状况下苯是一种带有特殊气味、不溶于水的液体,故答案为:A.
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